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出版者:Thomson Learning

作者:Baxter, Doug

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:9458.31元

装帧:HRD

isbn号码:9781401813697

丛书系列:

图书标签:

• SolidWorks 2003
• CAD
• 机械设计
• 工程制图
• 软件教程
• 计算机辅助设计
• SolidWorks
• 入门
• 教程
• 设计软件

工程设计新视界：探索现代计算机辅助设计 本书聚焦于前沿的计算机辅助设计（CAD）技术在现代工程实践中的应用与发展，旨在为读者提供一个全面、深入的学习平台，以应对日益复杂的工业设计与制造挑战。 第一部分：数字化设计的基础与核心理念 第一章：从传统到数字的范式转换 本章深入探讨了工程设计方法论的演变，剖析了传统绘图方式向数字化三维建模转变的必然性与巨大优势。我们将详细阐述CAD系统的基本架构，包括几何内核、数据管理和用户界面设计原则。理解这些基础概念是掌握任何高级CAD工具的前提。我们不仅关注“如何操作”，更强调理解“为何如此设计”。本章内容将覆盖参数化设计思想的起源及其对产品生命周期管理（PLM）的深远影响，为读者构建一个宏观的认知框架。 第二章：几何建模的数学基石 精确的几何表示是所有CAD系统的核心。本章将系统梳理支撑现代三维建模的数学理论。内容包括：曲线（如贝塞尔曲线、B样条）和曲面（如NURBS）的数学定义、拓扑学在实体建模中的应用，以及布尔运算的精确实现。我们还会探讨面向特征（Feature-Based）建模的内在逻辑，解释如何通过定义实际的工程特征（如孔、倒角、抽壳）来构建复杂零件，而非仅仅堆砌原始几何元素。这部分内容对于需要深入理解模型鲁棒性和可修改性的专业人士至关重要。 第三章：二维草图与三维实体的协同构建 高效的设计流程始于精确的二维草图。本章详细介绍如何利用约束（尺寸、几何关系）来创建“智能”草图。重点在于如何将这些二维约束转化为驱动三维实体生成的逻辑。我们将分析不同类型的草图实体（中心线、构造线）的作用，并探讨高级的二维操作，如样板绘制、镜像和驱动尺寸的层次管理。随后，章节会无缝衔接至三维拉伸、旋转、扫掠等基本特征的创建，展示二维与三维之间的即时反馈机制。 第二部分：高级建模技术与复杂造型 第四章：高级曲面造型与逆向工程的桥梁 对于需要实现流线型、空气动力学或美学驱动设计的行业（如汽车、航空航天、消费电子），高级曲面建模是不可或缺的技能。本章将专注于自由曲面（Freeform Surface）的构建技术。我们将详细讲解使用截面曲线、导向曲线和控制点网格来创建高质量的光顺曲面（G1、G2连续性）。此外，本章还会介绍如何处理来自扫描仪或点云数据的逆向工程流程，将物理数据转化为可编辑的参数化模型。 第五章：装配体管理与运动仿真基础 现代产品往往由数百甚至数千个零件构成。本章将深入探讨大型装配体的有效管理策略。内容包括：自顶向下（Top-Down）与自底向上（Bottom-Up）的设计方法的优劣对比、链接文件和外部引用（Xrefs）的管理、轻量化模型（Lightweight Representation）的使用，以及如何通过结构化设计（如标准件库和模块化设计）来提高团队协作效率。此外，本章将引入基础的运动仿真（Kinematics）概念，演示如何定义关节、施加驱动力，并分析机构的基本运动范围和干涉情况。 第六章：钣金设计与结构化特征应用 针对需要批量生产的金属件，钣金设计有着独特的工艺要求。本章会全面解析钣金设计模块的专用功能。我们将详细讲解如何从平面图纸开始，准确定义折弯系数、应变补正（Bend Allowance/Relief），以及如何自动生成展开图。同时，本章也会涵盖结构化特征的应用，例如如何高效创建加强筋、冲压图案、以及如何确保模型符合下游冲压或折弯设备的工艺限制。 第三部分：设计输出、验证与制造集成 第七章：工程图生成与技术文档标准化 最终的设计成果必须以标准化的工程图纸形式交付给制造部门。本章致力于规范工程图的创建流程。内容涵盖：图幅设置、标准视图（主视图、剖视图、断裂图、局部放大图）的正确投影、尺寸标注的规范化（遵循ISO或ANSI标准）、形位公差（GD&T）的精确表达与注释。本章强调图纸的“无歧义性”原则，确保图纸能够唯一指导产品的制造过程。 第八章：仿真分析的初步接触（CAE集成视角） 在将模型发送给物理原型制造之前，进行虚拟验证至关重要。本章将介绍计算机辅助工程（CAE）的基本流程，重点关注有限元分析（FEA）的预处理阶段。我们将指导读者如何为模型添加材料属性、设置边界条件（约束和载荷），并进行网格划分。虽然不深入复杂的求解器理论，但本章会帮助读者理解结构分析、热分析和模态分析的基本原理，从而判断模型的强度、刚度和潜在的失效模式。 第九章：数据交换与数字化制造的衔接 成功的工程项目离不开高效的数据流转。本章探讨了不同CAD系统之间以及CAD与制造系统之间的数据兼容性问题。内容包括：通用文件格式（如STEP, IGES）的导入导出最佳实践、如何检查和修复因格式转换导致的几何错误（Healing）。此外，我们将讨论模型如何直接驱动数控机床（CNC）的路径生成，以及增材制造（3D打印）对模型数据提出的特殊要求，例如壁厚检查和支撑结构的可打印性分析。 结语：面向未来的设计工程师 本书的编写旨在培养读者对现代CAD系统的深刻理解和应用能力，使其不仅能熟练操作软件，更能掌握其背后的工程原理和设计思维。通过对基础理论、高级建模、装配管理和制造集成的全面覆盖，我们希望读者能够自信地迈入复杂产品开发的领域，成为推动工程技术进步的核心力量。

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